[发明专利]燃料电池用膜电极接合体的制造方法

说明书

本发明的目的在于提供转印不良得到抑制的燃料电池用膜电极接合体的制造方法。本发明涉及一种燃料电池用膜电极接合体的制造方法，包括:将催化剂油墨间歇地涂布于基材片，进行干燥而在基材片上形成催化剂层的工序，以及将所述催化剂层从所述基材片转印于电解质膜的工序；所述催化剂油墨含有催化剂粒子、离聚物、醇和水，所述催化剂油墨中的水分含量相对于所述催化剂油墨的总重量为57重量％～61重量％。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池用膜电极接合体的制造方法。

背景技术

燃料电池通过对夹持电解质膜而配置的一对催化剂电极分别供给反应气体(燃料气体、氧化剂气体)而引起电化学反应，从而将物质所具有的化学能直接转换为电能。

作为固体高分子型燃料电池的构成构件的膜电极接合体成为在高分子电解质膜的两面层叠有催化剂层的构成。作为膜电极接合体的制造方法之一，例如已知将形成有催化剂层的基材片与电解质膜重叠并进行热压，将催化剂层转印于电解质膜的方法。催化剂层例如通过将催化剂油墨涂布于基材片并干燥而形成在基材片上。

在专利文献1中公开了一种燃料电池用催化剂涂布膜的检查方法。如专利文献1中公开所示，将催化剂层从基材片转印于电解质膜时，有时在基材片上残留催化剂层，产生转印不良。

另外，在专利文献2中公开了一种脱模膜，是在聚酯膜的至少单面具有脱模层的脱模膜，其中，储藏弹性模量为特定的范围。在专利文献2中公开了通过使用该脱模膜，能够防止转印不良。

在此，作为催化剂层的形成中使用的催化剂油墨，例如已知专利文献3中公开那样的含有担载有催化剂的碳的凝聚物和离聚物的催化剂油墨。但是，在将使用含有离聚物的催化剂油墨形成的催化剂层从基材片转印于电解质膜时，有时催化剂层的端部未被转印而残留在基材片上，产生转印不良。推测这是因为在将涂布于基材片的催化剂油墨干燥时，在涂膜的端部膜厚变薄，与涂膜的中央部相比，蒸发速度大，具有糊的效果的离聚物容易从中央部流入先干燥的端部，其结果，离聚物偏析于涂膜的端部，催化剂层不易被剥离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015－55555号公报

专利文献2:日本特开2017－177679号公报

专利文献3:日本特开2013－30286号公报

发明内容

如上所述，在以往的燃料电池用膜电极接合体的制造方法中，在使用含有离聚物的催化剂油墨时，有时产生转印不良。因此，本发明的目的在于提供转印不良得到抑制的燃料电池用膜电极接合体的制造方法。

本发明人等对用于解决上述课题的手段进行了各种研究，结果发现通过使催化剂油墨中的水分含量为特定的范围，在燃料电池用膜电极接合体的制造中，能够抑制转印不良，完成了本发明。

即，本发明的主旨如下。

(1)一种燃料电池用膜电极接合体的制造方法，包括:将催化剂油墨间歇地涂布于基材片，进行干燥而在基材片上形成催化剂层的工序，以及将所述催化剂层从所述基材片转印于电解质膜的工序；所述催化剂油墨含有催化剂粒子、离聚物、醇和水，所述催化剂油墨中的水分含量相对于所述催化剂油墨的总重量为57重量％～61重量％。

(2)根据上述(1)所述的燃料电池用膜电极接合体的制造方法，其中，在所述催化剂油墨中，所述离聚物的一部分吸附于所述催化剂粒子，没有吸附于所述催化剂粒子的所述离聚物的量相对于所述催化剂油墨1g为15mg以下。

根据本发明，能够提供一种转印不良得到抑制的燃料电池用膜电极接合体的制造方法。

附图说明

图1是表示本发明的膜电极接合体的制造方法的一个实施方式的示意图。